Телеметрический модуль что это
Телематика для автомобиля – что это? 16:41, 20 января 2021 Версия для печати
В самом широком смысле телематика — это соединение телекоммуникаций (включающее телефонную и другие виды связи) и информатики (различных компьютерных систем). Сегодня этот термин обычно используется в отношении решений, используемых в коммерческом транспорте.
Беспроводные телематические устройства собирают и передают данные о транспортных средствах. Современные компании используют телематическое программное обеспечение для управления автопарком – чтобы координировать работу транспорта и получать комплексное представление о состоянии, прибыльности и производительности машин.
Как работает телематика?
Телематическая система включает в себя устройства слежения за транспортными средствами. Обычно они устанавливаются прямо в машины и позволяют отправлять, получать и сохранять данные телеметрии. Они подключаются через систему бортовой диагностики автомобиля (ODBII) или порт CAN-BUS с SIM-картой, а встроенный модем обеспечивает связь через беспроводную сеть.
Устройства собирают данные GPS, а также массив других данных, связанных с автомобилем, и передает их через GPRS (General Packet Radio Service), 4G и сотовую сеть или спутниковую связь на централизованный сервер. Сервер интерпретирует данные и позволяет отображать их для конечных пользователей (логистов или управляющих) через защищенные веб-сайты и приложения, оптимизированные для смартфонов и планшетов.
Телематические данные могут отображать местоположение, скорость, время холостого хода, резкое ускорение или торможение, расход топлива, неисправности автомобиля и многое другое.
При анализе конкретных событий и закономерностей эта информация может дать подробные сведения обо всем парке.
Как устанавливаются телематические устройства?
Многие современные производители коммерческих автомобилей устанавливают телематические устройства в свои автомобили на конвейере. Если автомобиль не поставляется со встроенной телематикой, для установки доступны неоригинальные устройства. Они могут работать от аккумулятора или от собственной внутренней электрической системы автомобиля.
Некоторые OEM-производители, в том числе Volvo, Mack, Hino, Ford и GM, также сотрудничают с поставщиками телематических услуг, чтобы обеспечить удобство работы конечных пользователей. В ближайшие годы автомобильная промышленность, вероятно, продолжит разрабатывать “умные автомобили”, использующие телематику, чтобы обеспечивать лучшие результаты для своих клиентов. Эти системы также будут извлекать выгоду из развивающегося Интернета вещей (IoT), который сможет подключать автомобили к умной системе городов и интеллектуальным транспортным технологиям.
Как мой автопарк может использовать телематические системы?
Телематику можно интегрировать в существующие приложения и системы, чтобы обеспечить множество вариантов использования для автопарков любого размера, включая:
Каковы преимущества телематики в управлении автопарком?
Телематические технологии могут помочь автопаркам добиться операционных улучшений в ключевых областях.
Снижение затрат на топливо: телематика поможет выявить области потерь – такие, как холостой ход автомобиля или растрата топлива, и позволить менеджерам автопарка оперативно их решать, что положительно влияет на топливную эффективность и чистую прибыль. Это также может помочь руководству спланировать наиболее эффективный маршрут для каждого водителя, чтобы сократить ненужный пробег.
Повышенная безопасность: постоянный мониторинг стиля вождения позволяет менеджерам автопарка тренировать водителей и сокращать нежелательные привычки, такие как превышение скорости или резкое торможение.
Повышенная производительность: данные системы GPS позволяют водителям избежать задержек на дорогах и спланировать работу в ненастную погоду. Менеджеры могут быстро и легко связать любые новые или дополнительные посещения объекта с ближайшим автомобилем и проинструктировать водителей о наиболее эффективном маршруте, чтобы добраться туда.
Лучшее управление заработной платой: отслеживая точное время запуска транспортного средства с начала дня до момента его остановки, менеджеры автопарка получают точный автоматизированный учет продолжительности работы сотрудника. Это помогает владельцам бизнеса удостовериться, что сотрудники получают точную оплату за часы, которые они отработали, экономя время, которое тратится на составление расписаний с рабочими талонами.
Насколько дорого телематическое оборудование?
Это зависит от решения по управлению автопарком. Простое GPS-отслеживание по карте — относительно дешевый вариант, который дает очень мало практических сведений. Сочетание полностью интегрированного телематического решения с другими устройствами, такими как тахографы, видеорегистраторы, навигаторы и отслеживание действий водителей за рулем, стоит дороже, но обеспечивает гораздо большую окупаемость инвестиций.
Это дает более глубокий анализ работы автопарка и помогает оценить, как используются все ресурсы. Настраиваемые информационные панели позволяют легко отслеживать прогресс в достижении ключевых показателей эффективности или бюджетов. В долгосрочной перспективе GPS-слежение за автопарком поможет выявить скрытые расходы и потенциал повышения производительности и эффективности всей организации, так что система стоит вложенных средств.
Будущее телематики
Телематика готова к экспоненциальному росту, поскольку разрабатываются новые приложения, позволяющие использовать преимущества современных устройств GPS и повсеместного использования мобильных устройств. Все больше владельцев автопарков осознают необходимость мониторинга деятельности для контроля затрат, повышения производительности, улучшения отчетности и обеспечения полного соответствия государственным постановлениям.
По мере того, как владельцы все больше автоматизируют разные “участки” работы автопарка, включая управление персоналом и программное обеспечение для управления бизнесом, телематика становится неотъемлемым компонентом всех этих операций, позволяющим получить максимально высокий результат.
Телеметрия и программное обеспечение
Около 6 лет назад я участвовал в проекте по изготовлению железа и софта для одной крупной Североамериканской медицинской компании. Стоя возле тестовой стойки, в которой под нагрузкой было несколько устройств, я задал себе вопрос: «Если что-то пойдет не так, как нам ускорить поиск и исправление ошибки?»
С момента возникновения этого вопроса и до сегодняшнего дня было сделано очень много, и я хотел бы поделиться с вами тем как сбор и анализ телеметрии в софте и железе помог значительно снизить время обнаружения и исправления ошибок в целом спектре проектов, в которых я участвовал.
Введение
Телеметрия происходит от древнегреческого τῆλε «далеко» + μέτρεω — «измеряю».
Все очень просто, любые измерения, какие только может выдумать штат различных инженеров и возможно ученых, целевая система шлет в центр обработки для визуального и автоматического контроля и обработки.
Приблизительно вот так:
Когда на стороне сервера это может например выглядеть вот так:
Предыстория
Как то, наблюдая за работой наших QA инженеров, я задался вопросом – почему сложные устройства вроде спутников, ракет, машин имеют телеметрию, а мы, создавая, по сути, программные части операционных комнат, роботов, сложных программных решений, даже не задумываемся об этом направлении?
Количество кода колоссально, а способов понять, что что-то пошло не так меньше чем пальцев на одной руке:
Велосипед или дай прокатиться
Как нас учили: велосипеды — это познавательно и увлекательно, но сначала поищите существующие решения, чем я и занялся.
По хорошей традиции начал с требований:
Под эти требования на момент начала 2011 года не попадал ни один проект, который я нашел, даже близко, даже половина требований.
Телеметрия для софта в виде готовых и открытых решений почти отсутствовала как класс, большие игроки делали для себя все сами и не особо спешили делиться.
Второй неожиданностью была реакция коллег – безразличие или в худшем случае неприятие, но, к счастью – это продлилось не долго, до первых результатов.
Единственное решение, которое я нашел на тот момент (2011 год), была библиотека P7 располагавшаяся в то время на google code. Функционал был беден, из платформ был только X86, на сервер было сложно смотреть без слез, но были и плюсы:
Первый шаг
Встраивание библиотеки в наш код прошло легко и без проблем, но тут же возник вопрос: какие красивые графики мы хотим видеть и какие показания записывать? Это только, кажется, что вопрос прост, на самом деле – он сложен и коварен.
На первых порах и без опыта мы стали писать сравнительно ничтожное количество телеметрии:
Первое же боевое крещение дало прекрасные результаты: после пары дней незаметной работы и воспроизведения нескольких багов мы, наконец-то, смогли понять природу многих из них:
Оказалось, что тестовый код с машины одного из инженеров попал в производство и регулярно подвешивал один из потоков, на пол секунды, на секунду. Эта проблема тоже была на графиках отчетливо видна – взлет CPU, memory, бешенная работа менеджера памяти и вдруг посередине он зависал на несколько сот миллисекунд (иногда до нескольких секунд):
После того как мы увлеченно с коллегами тыкали пальцами в монитор и вопрошали «¿Qué pasa?», находили ответ и радовались как дети – вопрос о полезности больше не стоял, мы получили новую игрушку и хотели играть дальше.
Переходим на бег
После первого успеха мы начали последовательно увеличивать количество обязательных счётчиков:
Заключение
В качестве заключения позвольте представить несколько фактов:
Хотел бы надеяться, что эта статья позволит Вам задаться тем же вопросом что и мне «поможет ли телеметрия нашему продукту?», то можно сказать, что писал я ее не зря, так как в индустрии программного обеспечения этот вопрос невероятно редко звучит, бытует мнение, что это удел космоса и оборонки.
Изучаем телематические датчики и системы
Одной из составляющих современной автомобильной (транспортной) системы безопасности и контроля является телематика. Специальный узел с ГЛОНАСС/GPS, акселерометром, передает данные на смартфон, на котором их обрабатывает приложение, выдавая информацию в удобном формате. В реальном времени отслеживается все, что происходит с автомобилем, включая скорость, количество километров, одновременно производится запись, сохранение данных на карте памяти, на сервере. Более простые образцы (GPS-трекеры) работают без смартфона, их функционал ограничивается только отслеживанием места положения. Телематические (телеметрические) датчики — это наиболее эффективные устройства для планирования маршрута, быстрого определения местонахождения машины при угоне. Рассмотрим функции телеметрической системы, особенности работы, как устанавливается.
Что такое автомобильные системы (блоки, сенсоры) телематики
Телеметрический датчик или блок — это небольшая пластиковая коробочка, подключаемая к низковольтной электроцепи машины (самые простые модели), а чаще к диагностическому разъему (OBD II), CAN-шине.
Задачи телеметрии (телематики) — сбор данных о том, где и когда используется автомобиль. Кроме этого, устройство показывает, как применяют машину (ускорение и прочее), так как в его составе есть акселерометр, гироскоп, оно подсоединяется на линии сенсоров ТС (транспортного средства).
Геолокацию обеспечивает ГЛОНАСС/GPS, информация передается стандартами мобильной связи/интернета, для чего в составе есть модем с гнездом для СИМ-карты.
Если объяснять кратко что такое телематика, то это «черный ящик» с несколько упрощенной защитой, типоразмером и с онлайн-сервисом.
Из чего состоит телематика транспортных средств
Элементы автомобильного блока телеметрии:
Обычно также блок GPS одновременно с питанием от бортовой сети ТС может запитываться от своих батареек, аккумуляторов.
Если связь полностью пропала, запись в блоке телематики транспортного средства будет вестись на карту памяти.
Для чего применяется автомобильная телеметрия
Телеметрия применяется на любых транспортных средствах, движущихся объектах для отслеживания их места положения. Фактически это тот же «черный ящик» в упрощенном виде. Узлы с аналогичным принципом используются для устройств слежения в правоохранительной сфере, на служебных машинах (оператор видит на пульте какой наряд полиции, медиков и прочие ближе к месту вызова).
Характерные сферы, где используется телематика:
Схема телематики для организации сбора дорожных платежей:
Транспортная телематика, если это полноценная система, а не простой GPS-трекер, подключается к линиям (CAN-шины), контролирующим сенсоры ТС, исполнительные узлы, поэтому оснащение осуществляет не только место нахождение, но и показывает состояние узлов машины и даже такие параметры как количество включения фар, давление в шинах, топливный контроль.
Как защищена информация
Под телеметрические системы автомобилей существуют специальные интернет сервисы. Данные передаваемые оснащением архивируется на облачных хранилищах с улучшенной защитой, применяется шифрование. Пользователь может открыть частичный доступ сторонним лицам. Например, если телематика устанавливается для страхового полиса, то компании дается доступ к данным, но только в объеме по соглашению сторон. Обычно организация получит лишь обобщенные баллы о качестве вождения без персональных данных водителя.
Вся собранная информация в зашифрованном виде хранится не на простых, а с улучшенной защитой, облачных хранилищах, серверах провайдеров, компаний, предоставляющих услуги по телематике. Теоретически сохраняется возможность взлома, но вероятность ничтожная, так как есть не только защита паролями, но и шифрование.
Водитель в любое время может получать у провайдера сервиса отчеты по своему логину и паролю, по письменному запросу, по заявлению от страховщика, прочими способами, предусмотренными условиями сервиса.
Как работает телематика
Телематика — это тот же GPS-трекинг (геолокация), как у смартфонов, но с расширенными возможностями. Для начала надо объяснить следующее:
Машина сама уведомляет пользователя по GPRS и иным мобильным стандартам, где она находится, причем даются географические координаты, как мы уже отметили, с точностью до 6 м.
Телеметрический сенсор можно включать по запросу, но обычно он работает в режиме постоянного мониторинга. Устройство будет постоянно собирать информацию по всем нюансам поведения ТС, что является идеальной базой доказательства невиновности в ДТП, впрочем, как и виновности. Вот почему наличие прибора так часто затребовано автостраховщиками.
Можно узнать (длину, время и прочие данные) по таким параметрам:
Информацию телеметрический детектор направляет на серверы компании-производителя, оттуда она поступает заинтересованным лицам, у которых по соглашению с пользователем или по закону есть доступ: страховщики, дилеры, правоохранительные органы, службы медпомощи, администраторы автопарков и пр.
Факт аварии охранный комплекс телеметрии может определить автоматически: например, если акселерометр зафиксировал резкое снижение скорости, характерное для столкновения.
Особенности
Если кратко обрисовать телеметрический детектор, то это «черный ящик» с онлайн-сервисом. Первый является мозгом (фиксирует, мониторит, записывает, дает команды на отправку информации и другие), второй — система двусторонней связи с операторами.
Все узлы заключены в небольшом плоском ящичке с разъемами, «фишками» для подключения к электроцепи (через OBD II, CAN). Установленная SIM карта обеспечивает обмен данных по мобильному интернету и обычными каналам связи (SMS, передача по GPRS, голосовые сообщения).
Для онлайн общения прибора со смартфоном пользователем сотовый сигнал должен быть доступным. Но если говорить о работе GPRS/ГЛОНАСС, то эти стандарты всегда работают, так как они являются спутниковыми, конечно, если нет таких факторов как глушение спецсредствами и подобное. Прибор, даже если нет связи оператора с устройством, все равно функционирует, данные записываются на сервер, карту памяти.
Отдельно надо сказать, что вмешаться в указанные стандартны связи намного сложнее, а особенно в мобильный интернет. Если радио-сигнал или Wi-Fi можно перехватить, заглушить доступными спецприборами, то в данном случае потребуется чрезвычайно дорогостоящее, мощное оборудование. Также, если SMS можно подменить, то невозможно такого сделать касательно данных, передаваемых через спутниковый интернет.
Телематикой можно управлять брелочками и/или смартфоном. В последнем случае считывать данные владелец сможет даже на другой стороне земного шара.
Пользователь получает информацию через личный кабинет на сайте сервера обслуживающей компании. В нем можно дать доступ заинтересованным организациям (страховщики, ГИБДД) в определенном объеме.
Телематика расширяет не только безопасность, но и комфорт в обслуживании, например, автосалон сможет, анализируя данные (пробег и прочее), напоминать владельцу ТС о плановых ТО (приложение часто содержит опцию «Напоминание о ТО»).
Телематический контроль упрощает работу страховщикам — сотрудники всегда смогут проверить пробег.
Есть ли абонплата, SIM карты
Финансовые стороны обслуживания зависят от политики изготовителя и сервисных компаний, но обычно абонплата отсутствует. Потребитель платит только за трафик сотовой связи.
Обычно комплект включает уже настроенную под алгоритм телеметрии симку. Пользователь может выбрать тип трафика: GPRS (Интернет), звонки и SMS. Но обычно расходы за месяц за полный сервис не выше 100 руб. Пользователь может выбирать СИМ-карты разных операторов. Но рекомендуем уточнять, подойдет ли стандартная SIM по типоразмеру, записанным на ней командам для блока телеметрии (требования к симке могут прописываться в инструкции к устройству).
Перспективы
Телеметрия становится стандартом в противоугонках, охранных системах. В ближайшем будущем она будет в таких приборах по умолчанию. Совершенствуется и сам датчик: еще недавно в нем не было обратной связи (управление смартфоном), теперь данная опция почти стандартная.
Минусы
Недостатки телеметрии почти все касаются работы с данными:
Роль GPS, во что преобразуются получаемые данные
Полученные GPS-координаты телематическая платформа трансформирует в чрезвычайно широкий функционал:
Что может телематика
Стандартный набор позиций телематического блока на КАН-шине с приложением на смартфоне, то есть что отображает, мониторит устройство:
Перечисленное выше это не совсем функции лишь блока телеметрии, это опции при его сотрудничестве с мобильным приложением, анализирующим информацию, проводящим исчисления.
Если же применять в роли телематики простой мобильный GPS-трекер, то есть без продвинутого приложения и без IoT-оборудования, то это будет устройство, ограничивающееся лишь базовыми возможностями: мониторингом местонахождения.
Современная автомобильная телематика используется в таких форматах:
Как подключить телеметрический блок
Короб с телеметрическими датчиками подсоединяется к CAN-шине напрямую или к OBD II разъему (для диагностических приборов), размещенному на ней же.
КАН линия — это витая пара, заменившая собой жгуты проводов, используется для подсоединения разнообразных сенсоров, бортовой электроники, исполнительных узлов.
У разных автомобилей выход OBD II (иногда больше одного, как и CAN-шин) может размещаться в разных местах, обычно он находится на или около передней приборной панели. Место узнать легко: осмотреть приборную панель, вычитать инструкцию к ТС, а еще проще — воспользоваться информацией из интернета для конкретной модели авто.
Есть значительные особенности подключение к КАН линии и к разъему OBD II, рассмотрим их ниже.
Трекер GPS только для отслеживания места
Если затребован прибор только для того, чтобы отслеживать перемещение и местоположение ТС, то он может подсоединяться на любую цепь слаботочного питания, к которой подсоединяются магнитола, прикуриватель. Но надо смотреть, чтобы параметры питания были идентичными. Такой датчик — это фактически «жучок» и его даже можно не подсоединять к постоянному источнику, если он имеет батарейки.
Монтаж GPS-трекеров и телеметрии на CAN-шину
Итак, телеметрию с расширенным функционалом, такую как она подразумевается в большинстве случаев, а не телематический GPS-датчик только с функцией трекера, отслеживающего лишь один параметр — местоположение, нужно подключить к КАН-линии.
Подсоединить телематику можно напрямую к жилам, если устройство предназначено для такого способа. Впрочем, это можно сделать и с приборами под OBD II, но придется продолжать контакты такого штекера проводками.
На физическом уровне работать с КАН-линией не так уж и сложно, но с декодированием могут возникнуть проблемы. У производителей нет заинтересованности, чтобы стороннее оснащение подсоединялось на их шины — они стараются делать линии только для приборов родных, купленных у них, изготовленных ими же или их партнерами. Производителям GPS устройств приходится тратить больше усилий, чтобы решить данную проблему, сделать продукцию более универсальной, что сказывается на ее стоимости.
Шин КАН в ТС может быть несколько. В легковых автомобилях обычно достаточно одной, но в грузовых, на с/х технике чаще всего присутствуют 2 линии (CAN мотора и «комфорт») или больше в зависимости от сложности машин. Наличие 2 и больше линий на CAN tracker лишним не будет.
Приведем примеры продукции из специализированного сайта. Ниже характеристики Baltic Car Equipment:
Схожие характеристики имеет Teltonica:
Достоинства бренда BCE:
На что обратить внимание при выборе между указанными брендами (можно руководствоваться и для других марок):
Подключение к CAN линии
Есть стереотипы, что при физическом подсоединении прибора на CAN техника перегорит, появятся ошибки, ТС нельзя будет использовать нормально. Такой риск есть, но возможность указанных неполадок маловероятная и почти полностью исключается при правильной организации монтажа изделия от надежного изготовителя.
Трекер монтируется на КАН линию следующими способами:
Схемы
Среди прочих, ключевая позиция по монтажу CAN — схемы подсоединения на различных автомобилях. В первую очередь надо изучить рекомендации производителей в техдокументации на автомобиль. Но есть много машин рестайлинговых, после ремонта, с комплектацией keyless, а также могут отличаться партии, двигатели, КП и пр. Соответственно, могут быть разные наборы данных на шинах, под другие рынки, регионы (Европа, Азия). Поэтому не всегда имея схему можно определить нужные провода, рекомендовано читать несколько источников, а также задавать вопросы на спецфорумах автомобилистов.
Есть также адаптеры для CAN линий:
Ниже пример схем подсоединения из нескольких источников для Huindai SantaFe 2013 года. Пользователь должен сравнить распиновку с проводками в автомобиле. На первом изображении нужно было взять определенные проводки и в OBD фишке шины CAN2, и в блоке, относящимся к предохранителям, но нужная жила в последнем не была найдена:
По второму варианту схемы проводки берутся с разъема блока «smart key» — там и были найдены все необходимые жилы:
Подключение на OBD-II
Интерфейс ODB-II (On Board Diagnostic) — стандарт современного автомобиля, он предназначен именно для диагностического оснащения для считывателей кодов ошибок, а также для телеметрии.
Стандартная распиновка такая:
На OBD-II есть нужные нам шины и питание, подходящее трекеру. Но, как показала практика, полные данные показываются, лишь когда машина с одной КАН. Если же их 2 и больше, то информация по топливу находится на другой CAN, не на той, что выведена на OBD разъем. Возможны другие вариации.
Специалисты делают тестовые сборки с OBD штекерами, наподобие как на фото ниже. Но обычным автолюбителям достаточно будет вычитать техдокументы с описанием назначения жил или же спросить совета на спецсайтах.
Ниже пример, чтение по каким международным стандартам с бортового ПК поддерживают трекеры Teltonica линейки FMB:
Настройка
После установки телеметрического датчика его надо настроить, то есть выбрать конфигурацию, режим работы, комплекс отображаемой информации. Для этого на компьютер, смартфон скачивается драйвер устройства, приложение. Прибор подключается к ПК, через интерфейс плагина осуществляют процедуру. А также таким же образом производится прошивка, чтение данных. По данным вопросам видео руководств в сети предостаточно.
Некоторые нюансы при выборе автомобильной телеметрии
Некоторые интересные параметры, которые надо учесть при выборе телеметрии:
